CC BY
3
© Мустафин Р.М. УДК 620.93
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ ЗА СЧЕТ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ БОРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА
Мустафин Р.М.
Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3784-2829, ravilbk211@mail.ru
Резюме: ЦЕЛЬ. Исследовать область применения системы термохимической рекуперации (ТХР) теплоты отходящих дымовых газов на металлургической печи. Сравнить полученные результаты по энергетической эффективности для металлургической печи с применением технологии ТХР и без неё. МЕТОДЫ. В качестве методов исследования выбрано компьютерное моделирование в программном продукте Aspen Hysys. Aspen HYSYS является одним из ведущих симуляторов химических процессов на рынке или, по крайней мере, в мире химической инженерии. РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе сравниваются два способа энергосбережения: наиболее распространенный - это предварительный подогрев воздуха и топлива перед горением за счет теплоты дымовых газов; и использование теплоты отходящих дымовых газов для проведения реакций ТХР. Исследовано влияние давления и соотношения окислителя к топливу в паровой конверсии метана на конечный состав топлива. Наибольший выход водорода виден при соотношении окислителя к топливу 1:1 и при давлении 5 бар. Исследована тепловая эффективность печи с применением системы ТХР, видно, что при стандартном методе энергосбережения (предварительный подогрев воздуха и топлива перед горением) тепловая эффективность печи ниже, чем при применении системы ТХР. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты показывают большую эффективность ТХР по сравнению с предварительным подогревом топлива и воздуха. Применение технологии термохимической рекуперации теплоты отходящих дымовых газов позволяет повысить эффективность работы металлургической печи на 2035%. Для большей эффективности необходимо определить лучшее соотношение ß водяного пара к метану, увеличение этого показателя повышает эффективность регенерации, однако при этом увеличиваются затраты на производство пара. Поэтому наиболее распространенным и эффективным считается соотношение ß = 2.
Ключевые слова: энергосбережение; водородное топливо; компьютерное моделирование; Aspen HYSYS; металлургическая печь; повышение энергетической эффективности.
Благодарности: Исследование выполнено в рамках работы над грантом РНФ № 191900327, тематика: Разработка и оптимизация технологии термохимической регенерации теплоты продуктов сгорания органического топлива: экспериментальное и численное исследование.
Для цитирования: Мустафин Р.М. Повышение энергетической эффективности работы металлургической печи за счет внедрения технологии бортового производства водородного топлива // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. №3 (55). С. 27-37.
IMPROVING THE ENERGY EFFICIENCY OF THE METALLURGICAL FURNACE DUE TO THE INTRODUCTION OF THE TECHNOLOGY OF ONBOARD PRODUCTION OF HYDROGEN FUEL
RM. Mustafin Samara State Technical University, Samara, Russia
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3784-2829, ravilbk211@mail.ru
Abstract: THE PURPOSE. To research the field of application of the thermochemical recovery system (TCR) of the heat of exhaust flue gases in a metallurgical furnace. To compare the results obtained on energy efficiency for a metallurgical furnace with and without the use of TCR technology. METHODS. Computer modeling in the Aspen Hysys software product was chosen as the research method. Aspen HYSYS is one of the leading chemical process simulators on the market or at least in the world of chemical engineering. RESULTS. The paper compares two methods of energy recovery: the most common is preheating of air and fuel before combustion with the heat offlue gases; and the use of the heat of the flue gases as supply heat for the reactions of the TCR. The influence ofpressure and the ratio of oxidizer to fuel in the steam conversion of methane on the final composition of the syngas is investigated. The greatest yield of hydrogen is visible at the ratio of oxidizer to fuel 1:1 and at a pressure of 5 bar. The thermal efficiency of the furnace with the use of the TCR system is investigated, it is seen that with the standard method of energy recovery (preheating of air and fuel before combustion), the thermal efficiency of the furnace is lower than with the use of the TCR system. CONCLUSIONS. The results obtained show a greater efficiency of TCR compared with preheating of fuel and air. The use of thermochemical heat recovery technology of exhaust flue gases makes it possible to increase the efficiency of the metallurgical furnace by 2035%. For greater efficiency, it is necessary to determine the best ratio ofв water vapor to methane, an increase in this indicator increases the efficiency of regeneration, but at the same time the costs of steam production increase. Therefore, the ratio в = 2 is considered the most common and effective.
Keywords: energy saving; hydrogen fuel; computer modeling; Aspen HYSYS; metallurgical furnace; energy efficiency improvement.
Acknowledgements: The research was carried out within the framework of the work on the grant of the Russian National Science Foundation No. 191900327, subject: Development and optimization of the technology of thermochemical heat recovery of combustion products of organic fuels: experimental and numerical research.
For citation: Mustafin RM. Improving the energy efficiency of the metallurgical furnace due to the introduction of the technology of onboard production of hydrogen fuel. KAZAN STATE POWER ENGINEERING UNIVERSITY BULLETIN. 2022;14;3(55):27-37.
Введение (Introduction)
Многие разработки направлены на решение задачи по сокращению выбросов парниковых газов и повышения эффективности работы крупной промышленности, это связано с ростом цен на топливо и озабоченностью глобальным потеплением. В этой связи использование систем рекуперации отработанного тепла в промышленных процессах стало ключевым в качестве одного из основных направлений исследований по снижению расхода топлива, снижению вредных выбросов и повышению эффективности производства.
Существует множество технологий, позволяющих рекуперировать отработанное тепло. В зависимости от диапазона отводимого тепла: низкотемпературные, среднетемпературные или высокотемпературные, подбирается определенный способ рекуперации. Hussam Jouhara и др. в своей статье [1] описывают различные технологии рекуперации отработанного тепла.
Для использования низко и среднетемпературных тепловых потерь могут быть использованы экономайзеры, разного рода теплообменные аппараты и тепловые насосы. Эти приборы позволяют передать энергию отработанного тепла холодному теплоносителю. Таким способом можно подогревать воздух для интенсификации горения или использовать тепло для производства пара.
Для высокотемпературных потерь, к примеру, потери с уходящими дымовыми газами, используют котлы утилизаторы, рекуперативные и регенеративные горелки [1]. Использование этих технологий позволяет извлечь большое количество теплоты из уходящих дымовых газов и повысить эффективность производства.
Помимо перечисленных способов рекуперации тепла существует термохимическая рекуперация (ТХР) теплоты отходящих дымовых газов. Принцип этой технологии основан на преобразовании энергии уходящих дымовых газов в химически связанное тепло
синтетического топлива. Синтетическое топливо (синтезгаз) водородсодержащий газ, получаемый непосредственно в системе потребления топлива. Такую технологию получения синтетического топлива иногда называют бортовым производством водорода
Не так давно ученые и инженеры из разных стран опубликовали серию статей о термохимической рекуперации. Есть статьи об экспериментальном [6, 7, 8] и теоретическом изучении [9, 10] термохимической рекуперации отработанного тепла в различном топливоемком оборудовании: двигателях внутреннего сгорания [11, 12, 13], газовых турбинах [9, 14], промышленных печах [15, 10, 6] и др. Разнообразие таких исследований показывает перспективность этого способа повышения энергоэффективности оборудования, потребляющего топливо, а также экологически положительный эффект, оказываемый на окружающую среду.
В этой статье проведено исследование двух схем рекуперации теплоты отходящих дымовых газов: с помощью подогрева воздуха и топлива перед горением и с помощью ТХР. Цель исследования - сравнить полезный эффект схемы рекуперации с ТХР и схемы рекуперации за счет подогрева воздуха и топлива перед горением. В качестве производственной единицы выбрана металлургическая печь, т.к. в этой области промышленности наблюдаются наибольшие потери теплоты с уходящими дымовыми газами [16, 17, 18]. В качестве исходного топлива выбран метан, т.к. это наиболее перспективный вид топлива по сравнению с мазутом и углем. Мало того, что он обладает большей энергетической эффективностью, ещё метан более экологичный вид топлива.
Научная значимость исследования заключается в получении новых данных в области методов энергосбережения. В частности, применения технологии термохимической рекуперации теплоты отходящих дымовых газов на металлургической печи.
Практическая значимость исследования заключается в представлении данных, отражающих высокую эффективность применения технологии ТХР для повышения энергетической эффективности в высокотемпературных установках.
Материалы и методы (Materials and methods)
Базовый принцип работы термохимической рекуперации теплоты основан на преобразовании тепловой энергии уходящих дымовых газов в химическую энергию синтетического топлива. За счет такого преобразования у синтетического топлива повышается низшая теплота сгорания, что повышает эффективность работы топливопотребляющей установки.
В обычных промышленных печах химическая энергия топлива преобразуется в тепловую путем сжигания топлива в горелках. Весь процесс происходит за один этап. На производстве, где используется ТХР, этот процесс протекает в два этапа. Первый этап преобразование уходящего тепла в химическую энергию синтетического топлива с повышением низшей теплоты сгорания. Второй этап сжигание полученного топлива с увеличенной теплотворной способностью. В статье проведено исследование схем рекуперации теплоты за счет подогрева топлива и воздуха и за счет ТХР.
На рисунке 1 представлены принципиальные схемы рекуперации теплоты. На схеме а) показано как дымовые газы после печи направляются в теплообменник, где нагревается воздух для горения, после чего идет во второй теплообменник, где подогревается топливо. Таким образом происходит интенсификация горения и повышается эффективность установки. На схеме б) представлено как дымовые газы после печи поступают в реактор паровой конверсии метана, где исходное топливо трансформируется в новое синтетическое топливо. Это синтетическое топливо имеет большую теплотворную способность по сравнению с исходным топливом. После реактора дымовые газы поступают в теплообменник, где происходит подогрев воздуха для горения.
[2, 3, 4, 5].
Воздух
Уходящие дымоЬые газы
аI
Топливо £> <1-
а)
Рис. 1. а) Принципиальная схема рекуперации теплоты за счет подогрева топлива и воздуха, б) Принципиальная схема рекуперации теплоты за счет ТХР.
Fig. 1. a) Schematic diagram of heat recovery due to heating of fUel and air. b) A schematic diagram of heat recovery due to TCR.
Существует несколько видов преобразований тепловой энергии в химическую энергию синтетического топлива, в зависимости от выбранной эндотермической реакции. Пащенко Д.И. в своей статье [19] описывает процесс выбора эндотермической реакции с наибольшей эффективностью. В статье описаны реакции за счет паровой конверсии метана и пропана, а также риформинг глицерина и этанола. Показано, что в диапазоне температур выше 800°С наиболее эффективным является паровая конверсия метана. Реакции паровой конверсии метана выглядят следующим образом:
СН4 + Н20<^С 0 + 3 Н2-2 0 6, 1 кДж/ м ол ь (1)
С 0 + Н20<^С 02+Н2+ 4 1 , 1 кДж/м ол ь (2)
Эффективность паровой конверсии метана зависит от различных технологических параметров температура конверсии, давление, соотношение СН4:Н20 = р. В работе проводилось исследование зависимости степени конверсии метана от различных технологических параметров. На рисунке 2 представлен график зависимости степени конверсии от температуры конверсии для разных р. Видно, что при Р = 3 наблюдается наиболее интенсивная конверсия метана в синтетическое топливо. Однако это не говорит о том, что это наиболее эффективное соотношение пара к топливу, т.к. при этом увеличиваются расходы, связанные с подготовкой пара из-за увеличения объемов воды.
Рис. 2. Зависимость конверсии метана от Fig. 2. Dependence of methane conversion on the температуры конверсии для разных p. conversion temperature for different p.
В качестве методов исследования выбрано компьютерное моделирование в программном продукте Aspen Hysys. Aspen HYSYS является одним из ведущих симуляторов химических процессов на рынке или, по крайней мере, в мире химической инженерии. Он
способен выполнять многие основные расчеты химической инженерии, в том числе связанные с массовыми балансами, энергетическими балансами, теплопередачей, массопереносом, химической кинетикой, фракционированием и перепадом давления. HYSYS широко используется в промышленности благодаря своему стационарному и динамическому моделированию, проектированию процессов, производительности и оптимизации. HYSYS это программное обеспечение, которое позволит пользователю построить модель процесса, а затем смоделировать ее с помощью сложных вычислений.
Т.к. основные реакции связаны с углеводородами, то в качестве основного пакета формул был выбран модуль Пенга-Робинсона, который позволяет учитывать межмолекулярные взаимодействия в реальном газе.
На рисунке 3 представлена схема работы металлургической печи с рекуперацией теплоты за счет подогрева воздуха и топлива перед горением. Исходное топливо (метан) и воздух подаются в подогреватели, где происходит их нагрев до определенных температур, после чего они направляются в печь, где протекает реакция горения. Печь производит полезное тепло, необходимое для производства, а дымовые газы удаляются. Эти газы поступают в первый теплообменник, для нагрева воздуха, после чего идут во второй теплообменник, для нагрева топлива. После этого дымовые газы удаляются полностью, уходя в дымовую трубу. Схема выглядит таким образом, дабы исключить влияние неправильного подбора теплообменного оборудования и исследовать только термодинамический аспект выбранной темы.
Этот способ рекуперации теплоты является наиболее распространенным за счет простоты реализации и невысоких капитальных затрат.
Метан
воздух
Q -I горения
Воздух
Рис. 3. Схема работы печи с рекуперацией Fig. 3. Scheme of operation of the furnace with heat
теплоты дымовых газов за счет подогрева recovery of flue gases due to heating of fuel and air
топлива и воздуха перед горением. before combustion.
На рисунке 4 представлена схема работы печи с термохимической рекуперацией теплоты дымовых газов. Исходное топливо (метан) смешивается с водяным паром и подается в реформер. В реформере протекает процесс паровой конверсии метана, в результате которого образуется новое синтетическое топливо (синтез газ) с высоким содержанием водорода и повышенной теплотворной способностью. Синтез газ вместе с подогретым воздухом поступает в печь, где происходит процесс горения и выделяется полезное тепло. Дымовые газы сначала поступают в реформер, далее идут на производство пара, далее в подогреватель воздуха, после чего удаляются через трубу.
Рис. 4. Схема работы печи с термохимической Fig. 4. The scheme of operation of the furnace with рекуперацией теплоты дымовых газов. thermochemical heat recovery of flue gases.
Верификация полученной модели проводилась путем сравнения результатов, полученных в ходе исследования с результатами, ранее опубликованными в международном журнале в статье [9]. Результаты верификации представлены в таблице 1. Видно, что отличие полученных результатов в построенной модели с результатами авторов Верхивкера и Кравченко меньше 5%, следовательно, полученную модель можно использовать для дальнейшего исследования.
Таблица 1
Верификация построенной модели._
Сравнение Температура, °C Давление, МПа Состав синтез газа, %
CO2 CO H2 CH4 H2O
Статья 727 0,098 5,12 14,43 63,42 0,92 16,1
Модель 5,22 14,22 63,55 0,9 16,1
Статья 0,49 4,18 14,93 61,44 1,48 17,97
Модель 6,13 9,85 54,08 6,67 23,27
Статья 0,98 6,2 7,5 47,25 10,51 28,52
Модель 6,36 7,25 47,16 10,63 28,6
Статья 2,94 5,83 4,13 35,81 16,69 37,56
Модель 5,95 3,89 35,49 16,89 37,38
Статья 827 0,098 3,94 16,11 63,76 0,08 16,11
Модель 3,98 15,95 63,78 0,09 16,2
Статья 0,49 4,18 14,93 61,44 1,48 17,96
Модель 4,28 14,71 61,24 1,66 18,11
Статья 0,98 4,51 13,21 57,59 3,8 20,89
Модель 4,66 12,87 57,26 4,08 21,12
Статья 2,49 5,07 8,99 47,54 9,78 20,62
Модель 5,19 9,33 48,75 9,1 27,63
Результаты и обсуждение (Results and Discussions)
В риформере в результате реакций паровой конверсии метана образуется синтетическое топливо (синтез газ), который имеет разный состав в зависимости от технологических параметров. На рисунке 5 представлены составы синтез газа для различных технологических параметров. Видно, что при повышении давления количество водорода в синтез газе незначительно уменьшается, что согласуется с кинетикой реакции. В промышленности при производстве водорода используют повышенное давление, это делается для уменьшения затрат на транспортировку топлива, т.к. метан легче транспортировать, чем водород. Уменьшение доли водорода в составе синтез газа не оказывает существенного влияния на производительность, при этом затраты на транспортировку значительно уменьшаются.
Рис. 5. Состав синтез газа при разном давлении Fig. 5. Composition of synthesis gas at different для P = 1, 2, 3. pressures for p = 1, 2, 3.
Основным критерием эффективности рекуперации теплоты дымовых газов является тепловая производительность печи. На рисунке 6 представлена зависимость теплоты, выделившейся при сгорании топлива, т.е. полезной теплоты на производство, от температуры топлива, для схемы с ТХР и без нее. Видно, что при применении системы термохимической рекуперации теплоты дымовых газов, теплопроизводительность печи сильно возрастает в отличии от способа рекуперации за счет подогрева топлива и воздуха перед горением. Это происходит изза разницы температур топлива, т.к. невозможно подогреть метан выше 500°С изза его разложения, а производство синтез газа напротив имеет большую эффективность при температурах выше 800°С. Также следует отметить, что наибольший прирост к теплопроизводительности происходит при соотношении топлива к окислителю р = 2.
•1Л*
4 -:-.-:-;-
2.8
2.6
2.4 -'-1-1->—
1W 200 300 -НЮ НЮ
Тс*гп1'рат>"Р^ МйШ (°С) ПК1 8Ш Ж») 1UM 1100
1г>;[[:раТ} ])R ciurK ir.'t (ЙС)
Рис. 6. Зависимость теплоты, выделившейся при сгорании топлива от температуры топлива для Р = 1, 2, 3 и без реакции
Fig. 6. The dependence of the heat released during the combusstion of fUel on the fUel temperature for p = 1, 2, 3 and without reaction.
На рисунке 7 представлена зависимость количества расплавленного металла от температуры топлива. Здесь наблюдается та же зависимость, что и на предыдущем графике. Видно, что количество расплавленного металла возрастает при применении системы ТХР теплоты дымовых газов, т.к. в печь приходит больше при сжигании синтез газа. Количество расплавленного металла рассчитывалось из формулы:
^металла 7 > ГДе (3)
"уд
Сметалла - количество расплавленного металла, [кг]; Q - теплота горения топлива, [кДж];
Ъ„Д - удельный расход тепла на расплавку металла, [кДж/кг(металла)].
100 Я» МО 400 500
Температура метана ('С)
700 $00 ООО 1Ü00 П00
Iunjli'jpHгj'рti синтеэхаэа (ÖC)
Рис. 7. Зависимость количества расплавленного Fig. 7. Dependence of the amount of molten metal on металла от температуры топлива для ß = 1, 2, 3 и the fuel temperature for ß = 1, 2, 3 and without без реакции. reaction.
Немаловажным фактором, показывающим эффективность работы системы рекуперации теплоты дымовых газов, является степень рекуперации теплоты. На рисунке 8 представлена диаграмма отражающая степень рекуперации теплоты дымовых газов в зависимости от их температуры для различных параметров. Глядя на диаграмму, можно сделать вывод, что применение системы термохимической регенерации теплоты дымовых газов имеет большую выгоду по сравнению с системой рекуперации за счет подогрева топлива и воздуха перед горением. Видно, что наибольшее количество рекуперированного тепла при температуре дымовых газов выше 1200°С и для ß = 3. Однако использование такого соотношения ß приводит к дополнительным затратам, т.к. используется большее количество дополнительного тепла для производства пара. Поэтому необходимо подбирать соотношение ß для конкретного производства.
Трмпсрптура дымовых гаэов (°С)
| 1-3 1 -Я-2 1-S3 »-Мстям~|
Рис. 8. Диаграмма зависимости Fig. 8. Diagram of the dependence of the recovered
рекуперированного тепла от температуры heat on the flue gas temperature for в = 1, 2, 3 and дымовых газов для в = 1, 2, 3 и без реакции. without reaction.
Выводы (Conclusions)
Из полученных результатов видно, что использование термохимической рекуперации теплоты дымовых газов является эффективным способом регенерации энергии. Если сравнивать его с одним из распространенных способов рекуперации энергии за счет подогрева топлива и воздуха перед горением, то ТХР будет более эффективным. Т.к. синтез газ привносит больше тепла в печь, чем подогретый метан изза подогрева первого до более высоких температур 800°С при ТХР и 500°С при подогреве топлива и воздуха. Также синтез газ имеет в составе большое количество водорода, горение которого оказывает меньше пагубного влияния на окружающую среду.
Использование повышенного давления приводит к снижению концентрации водорода в синтез газе на 5% на каждые 5 бар, рисунке 5. Однако это окупает затраты на транспортировку топлива это.
При использовании технологии ТХР теплоты дымовых газов, рекуперация теплоты увеличивается в 3 - 5 раз, по сравнению с подогревом топлива и воздуха перед горением, рисунке 8. Таким образом КПД системы увеличивается от 5 до 15%.
Применение системы ТХР для металлургической печи повышает ее производительность на 2035%, что видно из рисунков 6, 7. Для большей эффективности необходимо определить более эффективное соотношение в водяного пара к метану, увеличение этого показателя повышает эффективность регенерации, однако при этом увеличиваются затраты на производство пара. Наиболее распространенным и эффективным считается соотношение в = 2.
Полученные результаты позволяют говорить о практической применимости технологии термохимической рекуперации теплоты для повышения энергетической эффективности в высокотемпературных установках. Также эта работа позволит другим исследователям основываясь на новых данных, полученных в ходе этого исследования проводить дальнейшие работы.
Литература
1. Jouhara H. et al. Waste heat recovery technologies and applications // Thermal Science and Engineering Progress. 2018. Т. 6. С. 268289.
2. Martin J. C. et al. Onboard generation of hydrogen to improve incylinder combustion and aftertreatment efficiency and emissions performance of a hybrid hydrogen-gasoline engine // international journal of hydrogen energy. 2019. Т. 44. №. 25. С. 1288012889.
3.Elitzur S., Rosenband V., Gany A. Onboard hydrogen production for auxiliary power in passenger aircraft // International Journal of Hydrogen Energy. 2017. Т. 42. №. 19. С.1400314009.
4.Jiang B. et al. Design and packaging of a highly integrated microreactor system for hightemperature onboard hydrogen production // Chemical Engineering Journal. 2015. Т. 275. С. 206219.
5.Purnima P., Jayanti S. A highefficiency, autothermal system for onboard hydrogen production for low temperature PEM fuel cells using dual reforming of ethanol //international journal of hydrogen energy. 2016. Т. 41. №. 31. С. 1380013810.
6.Maruoka N. et al. Feasibility study for recovering waste heat in the steelmaking industry using a chemical recuperator // ISIJ international. 2004. Т. 44. №. 2. С. 257262.
7.Gaber C. et al. An experimental study of a thermochemical regeneration waste heat recovery process using a reformer unit // Energy. 2018. Т. 155. С. 381391.
8.Gaber C. et al. Experimental investigation of thermochemical regeneration using oxyfuel exhaust gases // Applied Energy. 2019. Т. 236. С. 11151124.
9.Verkhivker G., Kravchenko V. The use of chemical recuperation of heat in a power plant // Energy. 2004. Т. 29. №. 3. С. 379388.
10.Rue D. et al. Thermochemical recuperation to increase glass furnace energy efficiency // 74th conference on glass problems. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2014. С. 8192.
11.Tartakovsky L., Sheintuch M. Fuel reforming in internal combustion engines // Progress in Energy and Combustion Science. 2018. Т. 67. С. 88114.
12.Chakravarthy V. K. et al. Study of the theoretical potential of thermochemical exhaust heat recuperation for internal combustion engines // Energy & Fuels. 2010. Т. 24. №. 3. С. 15291537.
13.Poran A. et al. Direct injection internal combustion engine with highpressure thermochemical recuperation-Experimental study of the first prototype //International Journal of Hydrogen Energy. 2018. Т. 43. №. 27. С. 1196911980.
14.Pashchenko D. Energy optimization analysis of a thermochemical exhaust gas recuperation system of a gas turbine unit // Energy Conversion and Management. 2018. Т. 171. С. 917924.
15.Popov S. K. et al. The use of thermochemical recuperation in an industrial plant // Energy. 2017. Т. 127. С. 4451.
16.Ахметова Р.В., Звонарева Ю.Н., Шорохов И.Р. Разработка и исследование энергоэффективных методов сжигания газового топлива в энергетических системах // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. №1 (53). С. 1323.
17.Таймаров М.А., Лавирко Ю.В., Беляева Е.А. Интенсивность лучистого теплообмена в топке котла при изменении паровой нагрузки // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2015. №7-8. С.14.
18.Шенец Е.Л. Комплексная оценка регулировочной способности энергоэффективности предприятия по производству листового стекла // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2022. Т. 14. №2 (54). С. 5970.
19.Pashchenko D. How to choose endothermic process for thermochemical wasteheat recuperation? // International Journal of Hydrogen Energy. 2020. Т. 45. №. 38. С. 1877218781.
Авторы публикации
Мустафин Равиль Мансурович - аспирант, Самарский государственный технический университет, г. Самара. Email: ravilbk211@mail.ru
References
1. Jouhara H. et al. Waste heat recovery technologies and applications. Thermal Science and Engineering Progress. 2018;6:268289.
2. Martin J. C. et al. Onboard generation of hydrogen to improve incylinder combustion and aftertreatment efficiency and emissions performance of a hybrid hydrogen-gasoline engine. International journal of hydrogen energy. 2019;44(25):1288012889.
3. Elitzur S., Rosenband V., Gany A. Onboard hydrogen production for auxiliary power in passenger aircraft. International Journal of Hydrogen Energy. 2017;42(19):1400314009.
4. Jiang B. et al. Design and packaging of a highly integrated microreactor system for hightemperature onboard hydrogen production. Chemical Engineering Journal. 2015;275: 206219.
5. Purnima P., Jayanti S. A highefficiency, autothermal system for onboard hydrogen production for low temperature PEM fuel cells using dual reforming of ethanol. International journal of hydrogen energy. 2016;41(31): 1380013810.
6. Maruoka N. et al. Feasibility study for recovering waste heat in the steelmaking industry using a chemical recuperator. ISIJinternational. 2004;44(2):257262.
7. Gaber C. et al. An experimental study of a thermochemical regeneration waste heat recovery process using a reformer unit. Energy. 2018;155:381391.
8. Gaber C. et al. Experimental investigation of thermochemical regeneration using oxyfuel exhaust gases. Applied Energy. 2019;236:11151124.
9. Verkhivker G., Kravchenko V. The use of chemical recuperation of heat in a power plant. Energy. 2004;29(3):379388.
10. Rue D. et al. Thermochemical recuperation to increase glass furnace energy efficiency. 74th conference on glass problems. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2014. С. 8192.
11. Tartakovsky L., Sheintuch M. Fuel reforming in internal combustion engines. Progress in Energy and Combustion Science. 2018;67:88114.
12. Chakravarthy V. K. et al. Study of the theoretical potential of thermochemical exhaust heat recuperation for internal combustion engines. Energy & Fuels. 2010;24(3):15291537.
13. Poran A. et al. Direct injection internal combustion engine with highpressure thermochemical recuperation-Experimental study of the first prototype. International Journal of Hydrogen Energy.2018;43(27):1196911980.
14. Pashchenko D. Energy optimization analysis of a thermochemical exhaust gas recuperation system of a gas turbine unit. Energy Conversion and Management. 2018;171:917924.
15. Popov S. K. et al. The use of thermochemical recuperation in an industrial plant. Energy. 2017;127:4451.
16. Akhmetova RV, Zvonareva YuN, Shorokhov I.R. Development and research of energyefficient methods of burning gas fuel in energy systems. Bulletin of the Kazan State Energy University. 2022;14; 1(53):1323.
17. Taimarov MA, Lavirko YuV, Belyaeva E.A. Intensity of radiant heat exchange in the boiler furnace when the steam load changes. Izvestiya vuzov. Energy problems. 2015;78: 14.
18. Shenets E.L. Comprehensive assessment of the regulating capacity of the energy efficiency of the enterprise for the production of flat glass. Bulletin of Kazan State Power Engineering University. 2022;14;2(54):5970.
19. Pashchenko D. How to choose endothermic process for thermochemical wasteheat recuperation? International Journal of Hydrogen Energy. 2020;45(38):1877218781.
Authors of the publication
Ravil M. Mustafin - postgraduate student, Samara State Technical University, Samara, Russia. Email: ravilbk211@mail.ru.
Получено 25.08.2022г.
Отредактировано 14.09.2022г.
Принято 14.09.2022г.
